Навигационные приборы парусного флота

Навигационные приборы парусного флота

 Находящийся в открытом море, вне видимости берегов, корабль должен «знать», где он находится, куда и как быстро плывет, сколько футов под килем и каково его расположение относительно земных и небесных тел. Первое, что интересует мореплавателя, это курс его судна. Курс определяется по всем известному прибору — компасу. Он был изобретен китайцами примерно за тысячу лет до нашей эры, и только два тысячелетия спустя о нем узнали в Европе. А до этого основными средствами для определения курса и навигационными ориентирами были Солнце и Полярная звезда. Тем не менее мореходы Ближнего Востока совершали весьма протяженные плавания. Так, примерно в 610 году до н. э. они обогнули Африку. Уже в XVI веке все морские суда плавали с компасами.

Долгое время компас был весьма примитивным прибором. В 1269 году Петр Перегрин усовершенствовал компас, поместив магнитную стрелку на вертикальной шпильке и разделив азимутальный круг на четыре части, разбитые на 90 градусов каждая. Через полтора века с помощью карданова подвеса удалось нейтрализовать влияние морской качки на компас. Позже португальцы предложили делить картушку (диск) компаса на 32 румба, которые есть на компасах и в наши дни. Современную конструкцию морской компас получил в XIX веке.

Важной проблемой для моряков всегда было измерение пройденного и предстоящего пути. С XVI века это стали делать с помощью простого устройства — лага. Он состоял из поплавка в виде дубовой дощечки в форме сектора (четверти круга), сбрасываемой с кормы в воду на тросе (лаглине). На дуге сектора была укреплена свинцовая пластинка, чтобы дощечка могла погружаться в воду на 2/3 своего радиуса и принимать вертикальное положение (1). На лаглине завязывали 25 — 30 узлов с интервалами между ними в 50 футов: в конце первого интервала — один узел, второго — два, и т.д. до семи узлов. Каждый интервал делили метками на четыре части. Лаглинь наматывали на насаженную на оси и свободно вращающуюся катушку. Интервал в 50 футов соответствовал 1/120 мили, а время в 30 секунд составляло 1/120 часа. Если корабль проходил за полминуты один интервал, то за один час — одну милю. В этом случае говорили, что скорость хода корабля равна одному узлу (1852 метров в час). Лаглинь бросали в море и отсчитывали число его узлов, сошедших с катушки за 30 секунд. Это и была скорость судна в узлах. Ручной лаг применялся в мореплавании около 200 лет.

В 1772 году англичанин В. Фоксон запатентовал механический лаг с вертушкой. Ее вращение с помощью лаглиня передавалось счетчику, установленному на корме. Счетчик имел два циферблата: один показывал пройденный путь, другой — скорость.

Глубину воды с судна измеряют лотом. Ручной лот состоял из лотлиня с метками по длине и груза на конце. Такое устройство позволяло измерять глубины при скорости, не превышающей пяти узлов, и не более 200 м. Для измерения больших гчубин в XIX веке не существовало надежных устройств. Описанные приборы давали значительные погрешности при измерениях, поэтому требовались более надежные методы определения географических координат судна. Вдали от берегов с давних времен мореходы ориентировались по небесным светилам. Ночью обычно ориентировались по звездам, днем — по Солнцу. По его положению определяли стороны света, а гораздо позже — широту места. Для определения высоты небесных тел до XVIII века использовали астролябию, а затем сектан (2) — зеркальный оптический прибор для измерения угловых расстояний между небесными светилами. Сектан изобрели в 1731 году английский механик и астроном Джон Гадлей, а в 1732-м — американец Томас Годфрей. Этот прибор применяется в мореплавании по сей день.

Второй географической координатой является долгота места, где находится судно. Ее определение оказалось непростой задачей, которая была решена окончательно в 1735 году, когда англичанин Д. Гаррисон изобрел пружинный хронометр — прибор, показывавший точное гринвичское время на судне при длительном плавании в любой точке Мирового океана. Долгота места судна определяюсь как разность между местный и гринвичским временем.

Таким образом, в XIX веке мореплаватели с помощью сектана и хронометра (3) весьма точно могли определять широту и долготу местонахождения судна.